DE69826765T2

DE69826765T2 - Aktive schwingungsdämpfende Steuereinrichtung und bei aktiver Fahrzeugmotorstütze anwendbares Verfahren

Info

Publication number: DE69826765T2
Application number: DE69826765T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Yokohama-shi Kanagawa Kimura; Shigeki Chigasaki-shi Kanagawa Satoh
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1997-06-13
Filing date: 1998-06-15
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2018-06-16
Also published as: DE69826765D1; JPH112283A; US6256545B1; EP0884502B1; JP3451891B2; EP0884502A3; EP0884502A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine aktive Vibrationsverringerungs-Steuervorrichtung und ein Verfahren, anwendbar auf eine Fahrzeugmotor-Anbringung, auf der ein Fahrzeugmotor als eine Vibrationsquelle angebracht ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine adaptive Steuervorrichtung und ein Verfahren zum aktiven Verringern der Vibration, die von dem Fahrzeugmotor, übertragen wird, bei der/bei dem eine Steuervibration, die von einer Steuervibrationsquelle entwickelt wird, gegen eine Vibration arbeitet, die von dem Motor an einen Fahrzeugkörper (eine Fahrzeugkarosserie) übertragen wird, um die Übertragung der Vibration zu verringern, und eine Last eines Identifikationsbetriebs für eine Transferfunktion (Übertragungsfunktion) zwischen der Steuervibrationsquelle und einem Restvibrationsdetektor, die in einem Steueralgorithmus enthalten sind, um die Steuervibrationsquelle anzusteuern, verringert wird und eine Verbesserung in einer Genauigkeit der Identifikation der Transferfunktion erreicht wird.
Für den Fall von verschiedenen früher vorgeschlagenen aktiven Vibrationsverringerungs-Steuervorrichtungen sind Transferfunktionen (Übertragungsfunktionen), wobei jede Transferfunktion zwischen einer Steuervibrationsquelle und einem Restvibrationsdetektor eingerichtet ist, gegenseitig zueinander unterschiedlich in Übereinstimmung mit charakteristischen Abweichungen für jeweilige Vorrichtungen, auf die die voranstehend vorgeschlagenen aktiven Vibrationsverringerungs-Steuervorrichtungen angewendet werden, und für jeweilige Installationen, auf denen die früher vorgeschlagenen aktiven Vibrationsverringerungs-Vorrichtungen installiert sind.
Zusätzlich gibt es eine Möglichkeit, dass jede der Transferfunktionen von ihrem ursprünglich eingerichteten Zustand abweicht, und zwar als Folge von ihrer charakteristischen Variation zusammen mit einer Verwendung der Vorrichtung, auf die jede der früher vorgeschlagenen aktiven Vibrationsverringerungs-Vorrichtungen angewendet wird.
Um eine höchst genaue Vibrationsverringerungssteuerung auszuführen ist es wünschenswert die Transferfunktion zu identifizieren, nachdem jede einzelne der früher vorgeschlagenen aktiven Vibrationsverringerungs-Steuervorrichtungen in die Vorrichtung eingebaut ist, auf die jede einzelne davon angewendet wird, oder es ist wünschenswert die Transferfunktion immer dann zu identifizieren, wenn eine regelmäßige Überprüfung für die Vorrichtung ausgeführt wird, auf die jede einzelne davon angewendet wird.
Eine japanische Patentanmeldung mit der ersten Veröffentlichung No. Heisei 6-332471, veröffentlicht am 2. Dezember 1994, zeigt beispielhaft eine Technik zum Identifizieren der voranstehend beschriebenen Transferfunktion.
In der voranstehend identifizierten japanischen Patentanmeldung der ersten Veröffentlichung wird bewirkt, dass ein Identifikationsschall oder eine Identifikationsvibration in Übereinstimmung mit einem Impulssignal von einer Steuerschallquelle oder einer Steuervibrationsquelle entwickelt wird und deren Antwort mit Hilfe eines Restgeräuschdetektors oder eines Restvibrationsdetektors gemessen wird.
Demzufolge kann die Identifikation der Transferfunktion, die in dem Steueralgorithmus eines aktiven Geräuschcontrollers (Lärmcontrollers) oder einem aktiven Vibrationscontroller benötigt wird, erreicht werden.
Eine Zeit, zu der der Identifikationsschall oder die Identifikationsvibration in Übereinstimmung mit dem Impulssignal entwickelt wird, ist begrenzt auf eine Zeit unmittelbar vor der Zeit transferiert von einem Zustand, in dem ein Rauschen bzw. ein Geräusch oder die Vibration von einer Geräuschquelle oder einer Vibrationsquelle nicht entwickelt wird, bis zu einem Zustand, in dem das Geräusch oder die Vibration entwickelt wird. Somit kann die Identifikation der Transferfunktion ohne Einführung einer bemerkenswerten Erhöhung einer Berechnungslast für den Controller und ohne dem Menschen ein unangenehmes Gefühl zu geben durchgeführt werden.
Ferner zeigt eine japanische Patentanmeldung der ersten Veröffentlichung No. Heisei 3-259722, veröffentlicht am 19. November 1991, beispielhaft eine andere Technik für die Identifikation der Transferfunktion.
In der letzteren japanischen Patentanmeldung mit der ersten Veröffentlichung sind eine Geräuschverringerungsvorrichtung, in der ein Geräusch, das durch einen in einem Kühlschrank installierten Kompressor entwickelt wird und durch einen mechanischen Raumkanal nach außen abgestrahlt wird, beseitigt wird, bevor das Geräusch durch den Kanal nach außen abgestrahlt wird, ein Lautsprecher und ein Mikrofon installiert, um eine Rauschverringerungssteuerung innerhalb des Kanals auszuführen, wobei das Steuergeräusch von dem Lautsprecher in Übereinstimmung mit dem Ansteuerzustand des Kompressors entwickelt wird, um das Geräusch zu verringern, und der Identifikationsschall von dem Lautsprecher in Übereinstimmung mit einem Weißen Rauschen immer dann entwickelt wird, wenn der Kompressor angehalten wird, um zu verhindern, dass sich eine Geräuschsteuercharakteristik verschlechtert, und die Transferfunktion zwischen dem Lautsprecher und dem Mikrofon gemessen wird, um einen Transferfunktionsfilter zu identifizieren.
Da die Identifikation der Transferfunktion, die bei der Steuerung benötigt wird, für jede Vorrichtung möglich ist, auf die irgendeine der früher vorgeschlagenen aktiven Vibrations- oder Geräuschverringerungs-Steuervorrichtungen angewendet wird, kann eine höchst genaue Vibrationsverringerungssteuerung erwartet werden.
Obwohl es notwendig ist den Identifikationsschall in Übereinstimmung mit dem Impulssignal oder dem Signal mit Weißem Rauschen zu entwickeln, um die Transferfunktion zu identifizieren, ist das Impulssignal oder das Signal mit Weißem Rauschen andererseits ein Signal mit Frequenzkomponenten von sämtlichen Frequenzbändern.
Obwohl der Identifikationsschall entwickelt wird, wird somit ein Ausgang über ein breites Frequenzband verteilt.
Wenn dann der gesamte Ausgang des Identifikationsschalls ausreichend hoch ist, ist der Ausgang für jede Frequenzkomponente dann so gering, dass die Identifikation der Transferfunktion unzureichend wird.
Somit ist es erforderlich den Identifikationsschall bei einem hohen Ausgang zu entwickeln, um in einer ausreichenden Weise den Ausgang für jede Frequenzkomponente zu erhalten.
Um eine derartige Anforderung wie voranstehend beschrieben zu erfüllen kann die obige Anforderung einfach erreicht werden, da es einfach ist die Entwicklung des Identifikationsschalls bei dem hohen Ausgang auf die aktive Rauschverringerungs-Steuervorrichtung anzuwenden, in der der Lautsprecher eine Steuergeräuschquelle ist, wenn der Lautsprecher, der eine große Ausgangsleistung bereitstellen kann, in einem Raum mit einem ausreichenden Spielraum gesichert ist.
Für den Fall, dass die obige Anforderung jedoch auf die aktive Vibrationsverringerungs-Steuervorrichtung angewendet wird, bei der die Vibration, die z. B. von einem Fahrzeugmotor an einen Fahrzeugskörper übertragen wird, durch eine Entwicklung einer aktiven Halterungskraft verringert wird, die zwischen dem Fahrzeugmotor und dem Fahrzeugkörper durch eine aktive Motoranbringung (Motoraufhängung) angeordnet wird, gibt es eine Grenze bei der aktiven Stützkraft, die durch die aktive Motoraufhängung entwickelt werden kann.
Obwohl ein Impulssignal mit großer Amplitude oder ein Weißes Rauschen mit großer Amplitude an die aktive Motoraufhängung als die Steuervibrationsquelle zugeführt werden kann, ist somit ein Pegel des Identifikationsschalls (oder der Vibration), der sich tatsächlich entwickelt, nicht so hoch und viel Zeit wird benötigt um die Transferfunktion zu identifizieren.
Zusätzlich ist in der tatsächlichen Vibrationsverringerungs-Steuervorrichtung für den Motor als die Vibrationsquelle die Vibration, die von der Vibrationsquelle entwickelt wird, nicht eine Vibration wie das Weiße Rauschen, welches sämtliche Frequenzbänder abdeckt, sondern im Allgemeinen eine Vibration, die sich auf eine bestimmte Frequenz konzentriert.
Somit kann der Identifikationsschall (oder die Vibration) unter Verwendung des Signals mit Weißem Rauschen oft die Identifikation der Transferfunktion, die für eine tatsächliche Verwendungsbedingung geeignet ist, nicht ausführen.
Ferner sei eine Situation betrachtet, bei der eine tatsächliche Identifikation der Transferfunktion ausgeführt wird.
Für den Fall der aktiven Vibrationsverringerungs-Steuervorrichtung ist es erforderlich die Transferfunktion unter Verwendung eines Controllers, der in dem Fahrzeug angebracht ist, zu identifizieren, um die Identifikation der Transferfunktion für jedes Fahrzeug auszuführen, in dem die aktive Vibrationsverringerungsvorrichtung in einer Fertigungsstraße einer Fabrik angebracht wird.
Zusätzlich muss eine Zeit, die zum Beendigen der Identifikation benötigt wird, in einer kurzen Zeitperiode beendigt werden, um so nicht einen großen Einfluss auf die Fertigungsgeschwindigkeit in der Firma auszuüben.
Mit anderen Worten, die Identifikation der Transferfunktion für jedes Fahrzeug muss durch den Controller, der in jedem Fahrzeug angebracht ist und der eine relativ geringe Kapazität aufweist, ausgeführt werden und muss innerhalb einer begrenzten Zeitperiode beendet sein, was sich von derjenigen unterscheidet, die unter Verwendung eines Computers ausgeführt wird, der in einem Experimentraum angebracht ist und der eine relativ hohe Betriebsfähigkeit aufweist und der einen Speicher mit großer Kapazität aufweist.
Die US 5628499 A offenbart eine adaptive Steuervorrichtung, in der die Resonanzfrequenz einer Steuervibrationsquelle so verändert wird, um eine spezifische Frequenz innerhalb eines Bands von externen Vibrationen in Übereinstimmung mit der Maschinengeschwindigkeit und/oder der Fahrzeuggeschwindigkeit zu erhalten.
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine adaptive Steuervorrichtung und ein Verfahren zum aktiven Verringern einer Vibration bereitzustellen, die/das auf eine aktive Fahrzugmotoraufhängung anwendbar ist und die/das eine Last eines Identifikationsprozesses einer Transferfunktion, die für die Vibrationsverringerungssteuerung benötigt wird, verringern kann und eine Genauigkeit der Identifikation der Transferfunktion verbessern kann.
Die vorliegende Erfindung stellt eine adaptive Steuervorrichtung bereit, wie im Anspruch 1 ausgeführt.
Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zum aktiven Steuern der Verringerung einer Vibration, die durch eine Vibrationszelle entwickelt und überfragen wird, bereit, wie im Anspruch 19 aufgeführt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
In den Zeichnungen zeigen:
1A eine schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs, in dem eine aktive Vibrationsverringerungs-Steuervorrichtung in einer ersten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar ist;
1B ein Schaltungsblockdiagramm eines aktiven Vibrationscontrollers in der in 1A gezeigten Ausführungsform;
2 eine Querschnittsansicht eines Beispiels einer aktiven Fahrzeugmotoraufhängung, auf die die aktive Vibrationsverringerungsvorrichtung in der ersten Ausführungsform, die in 1A gezeigt ist, anwendbar ist;
3 ein Flussdiagramm zum Erläutern eines allgemeinen Betriebs eines Vibrationsverringerungsprozesses der in 1A gezeigten Ausführungsform;
4 ein Flussdiagramm zum Erläutern eines allgemeinen Betriebs eines Identifikationsprozesses einer Transferfunktion in der in 1A gezeigten ersten Ausführungsform;
5 eine frequenzcharakteristische Kurve zum Erläutern einer Differenz zwischen Fällen, bei denen eine sinusförmige Welle für ein Identifikationssignal verwendet wird, und bei denen ein Signal mit Weißem Rauschen für das Identifikationssignal verwendet wird;
6A und 6B Frequenzcharakteristikkurven zum Erläutern eines Betriebs und eines Vorteils in der aktiven Vibrationsverringerungs-Steuervorrichtung in der in 1A gezeigten ersten Ausführungsform;
7 ein Betriebsflussdiagramm zum Erläutern des Identifikationsprozesses, der in der aktiven Vibrationsvorrichtung in einer zweiten bevorzugten Ausführung ausgeführt wird;
8A, 8B und 8c Wellenformdiagramme zum Erläutern einer Antwort auf eine Rechteckwelle und eine theoretische Impulsantwort;
9 eine charakteristische Kurve, die ein Beispiel einer Phasencharakteristikdifferenz darstellt;
10 eine charakteristische Kurve, die ein Beispiel einer Verstärkungscharakteristikdifferenz darstellt;
11 ein Betriebsflussdiagramm zum Erläutern eines Teils des Identifikationsprozesses einer Transferfunktion für den Fall einer dritten bevorzugten Ausführungsform der aktiven Vibrationsverringerungsvorrichtung;
12 eine Erklärungsansicht einer Berechnung zum Bereitstellen einer Phasennacheilung für ein Ergebnis einer FFT Verarbeitung;
13 ein Betriebsflussdiagramm zum Erläutern eines Teils des Identifikationsprozesses der Transferfunktion für den Fall einer vierten bevorzugten Ausführungsform der aktiven Vibrationsverringerungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
14A und 14B Wellenformdiagramme zum Erläutern des Betriebs für den Fall der vierten Ausführungsform;
15 ein Betriebsflussdiagramm zum Erläutern eines Teils des Identifikationsprozesses der Transferfunktion für den Fall einer fünften bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
16A und 16B Wellenformdiagramme des Identifikationssignals zum Erläutern eines Betriebs der fünften bevorzugten Ausführungsform;
17 ein Flussdiagramm zum Erläutern des Identifikationsprozesses der Transferfunktion für den Fall einer sechsten bevorzugten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung;
18A und 18B Wellenformdiagramme zum Erläutern eines Betriebs der sechsten bevorzugten Ausführungsform;
19A und 19B Erklärungsdiagramme eines impuls-geformten Signals; und
20 eine Frequenzcharakteristikkurve zum Erläutern einer Verstärkungscharakteristik des impuls-geformten Signals, das in den 19A und 19B gezeigt ist.
Nachstehend wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, um ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu ermöglichen.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die 1A bis 6B zeigen eine erste bevorzugte Ausführungsform einer aktiven Vibrationsverringerungs-Steuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
1A zeigt eine grobe Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs, auf das die aktive Vibrationsverringerungs-Steuervorrichtung in der ersten Ausführungsform anwendbar ist.
In 1A wird ein Motor 30 auf einem Fahrzeugkörper 35, gebildet durch ein Aufhängungselement, über eine aktive Motoraufhängung 1 gestützt, die in die Lage versetzt wird eine aktive Halterungskraft in Übereinstimmung mit einem Ansteuersignal zu entwickeln.
Tatsächlich sind zwischen dem Motor 30 und dem Fahrzeugkörper (der Fahrzeugkarosserie) 35 eine Vielzahl von passiven Motoranbringungen (Motoraufhängungen) angeordnet, die jeweilige passive Stützkräfte in Übereinstimmung mit einer relativen Verschiebung zwischen dem Motor 30 und der Fahrzeugkarosserie 35 entwickeln.
Jede der passiven Motoraufhängungen umfasst zum Beispiel eine Motoraufhängung eines normalen Typs zum Stützen eines Gewichts mit Hilfe eines gummiartigen elastischen Körpers oder eines altbekannten Simulators mit einer Aufhängung eines Fluidabdichtungs-Typs, bei dem ein Fluid in dem Innenraum des gummiartigen elastischen Körpers abgedichtet ist, um so zu ermöglichen, dass er eine Dämpfungskraft entwickelt.
Andererseits zeigt 2 ein Beispiel der in 1A gezeigten aktiven Motoraufhängung 1.
Die aktive Motoraufhängung 1, die in 2 gezeigt ist, umfasst: einen Bolzen 2a zum Anbringen eines oberen Teils der aktiven Motoraufhängung 1 integral auf den Motor 30; eine glockenförmige Verkapselung 2 mit einem inneren Abschnitt davon in einer Hohlraumform und mit einem unteren Abschnitt geöffnet; und eine innere Umhüllung 3, deren Achse vertikal ausgerichtet ist und die einen oberen Endabschnitt aufweist, der auf einer unteren äußeren Oberfläche der Verkapselung 2 verstemmt ist.
Die innere Umhüllung 3 ist so gebildet, dass ein Durchmesser davon an einem unteren Ende kürzer als derjenige an einem oberen Ende davon ist. Ihr unteres Ende der inneren Umhüllung 3 ist nach innen und horizontal gebogen, sodass eine Öffnung 3a dort gebildet wird.
Eine Membran 4 ist angeordnet, deren Ende in einem verstemmten Abschnitt zwischen der Verkapselung 2 und der inneren Umhüllung 3 eingefügt ist, um so einen inneren Raum der Verkapselung 2 und der inneren Umhüllung 3 in Zwei aufzuteilen. Ein oberer Raum in Bezug auf die Membran 4 ist dem atmosphärischen Druck über ein Loch (nicht gezeigt), das auf einer Seitenfläche der Verkapselung 2 vorgesehen ist, ausgesetzt.
Ein Element 5, welches eine Öffnung bildet, ist innerhalb der inneren Seite der inneren Umhüllung 3 angeordnet. Es sei darauf hingewiesen, dass in der ersten Ausführungsform ein membranförmiger elastischer Körper (der alternativ ein verlängerter Abschnitt eines äußeren Umfangsabschnitts der Membran 4 sein kann) zwischen der inneren Oberfläche der inneren Umhüllung 3 und dem Element 5, das eine Öffnung bildet, angeordnet ist, sodass das Element 5, welches eine Öffnung bildet, fest auf die innere Seite der inneren Umhüllung 3 passt.
Das Element 5, welches eine Öffnung bildet, ist an den inneren Raum der inneren Umhüllung 3 angepasst, um so sich ungefähr zylindrisch auszubilden.
Eine kreisförmige Ausnehmung 5a und ein Abschnitt des Elements 5, das eine Öffnung bildet, sind gegen die Öffnung 3a an der Bodenfläche der inneren Umhüllung 3 gerichtet.
Die Öffnung 5b umfasst: zum Beispiel eine Nut, die sich ungefähr spiralförmig entlang einer äußeren Umfangsoberfläche des Elements 5, das eine Öffnung bildet, erstreckt, wobei ein Flussdurchgang ein Ende der Nut mit der Ausnehmung 5a verbindet; und einen Flussdurchgang zum Verbinden des anderen Endes der Nut mit der Öffnung 3a vorgesehen ist.
Eine innere Oberfläche der inneren Umhüllung 3 haftet auf einer inneren Umfangsoberfläche einer unterstützenden elastischen zylindrischen Form unter einer Vulkanisierung an. Eine innere Umfangsoberfläche der inneren Umhüllung 3 ist geringfügig nach oben angehoben. Eine äußere Umfangsoberfläche des stützenden elastischen Körpers 6 haftet auf einem oberen Teil einer inneren Umfangsoberfläche der äußeren Umhüllung 7 an. Ein Durchmesser der äußeren Umhüllung 7 an einem oberen Teil davon ist länger als derjenige davon an einem unteren Teil davon.
Ein Stellgliedgehäuse (Aktuatorgehäuse) 8 ist in einer ungefähr zylindrischen Form mit einer Öffnung an einer unteren Oberfläche davon gebildet. Ein unteres Ende der äußeren Umhüllung 7 ist auf ein oberes Ende des Stellgliedgehäuses 8 verstemmt. Ein Anbringungsbolzen 9 steht von einer unteren Endoberfläche des Stellglieds vor und der Kopf 9a des Anbringungsbolzens 9 ist in einem Hohlraumabschnitt untergebracht, um sich so über eine innere Bodenfläche des Stellgliedgehäuses 8 zu erstrecken.
Ferner ist ein elektromagnetisches Stellglied (ein Aktuator) 10 in einer inneren Seite des Stellgliedgehäuses 8 angeordnet.
Das elektromagnetisches Stellglied 10 umfasst: ein zylindrisches aus Eisen gebildetes Joch 10A; eine Erregungsspule 10B, deren Achse vertikal ausgerichtet ist; und einen Permanentmagneten 10C, der Magnetpoloberflächen aufweist und der auf einer oberen Oberfläche des Mittenabschnitts des Jochs 10A, auf das die Erregungsspule 10B gewickelt ist, befestigt ist.
Ein Flanschabschnitt 8A ist auf einem oberen Ende des Stellgliedgehäuses 8 gebildet. Eine Umfangskante einer kreisförmigen metallischen Plattenfeder 11 ist in den verstemmten Abschnitt eingefügt, wobei ein magnetisierbares Magnetpfadelement 17 mit Hilfe einer Niet 11a auf einen Mittenteil der Plattenfeder 11 befestigt ist.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Magnetpfadelement 12 eine aus Eisen gebildete Diskplatte mit einem geringfügig kleineren Durchmesser als derjenige des Jochs 10A und mit einer Dicke, sodass dessen Bodenfläche sich dem elektromagnetischen Stellglied 10 annähert, ist.
Ferner werden ein ringförmiges elastisches Membranelement 13 und ein Flanschabschnitt 14a eines Kraftübertragungs-Festigkeitselements 14 auf dem verstemmten Abschnitt so gestützt, um in den Flansch 8A und die Plattenfeder 11 eingefügt zu werden.
Insbesondere werden der membranförmige elastische Körper 13, der Flanschabschnitt 14a des Kraftübertragungs-Festigkeitselements 14 und die Plattenfeder 11 sequenziell in dieser Sequenz auf den Flansch 8A des Aktuatorgehäuses 8 überlappt. Der gesamte überlappte Abschnitt wird integral auf das untere Ende der äußeren Umhüllung verstemmt.
Das Kraftübertragungs-Festigkeitselement 14 ist ein kurzes zylindrisches Element, das das Magnetpfad-Element 12 einschließt.
Ein Flansch 14a ist auf seinem oberen Ende des Kraftübertragungs-Festigkeitselements 14 gebildet. Ein unteres Ende des Kraftübertragungs-Festigkeitselements 14 ist auf eine obere Oberfläche des Jochs 10A gekoppelt, das den elektromagnetischen Aktuator 10 bildet. Insbesondere ist ein unteres Ende des Kraftübertragungs-Festigkeitselements 14 in eine kreisförmige Nut eingepasst, die entlang einer Umfangskante einer oberen Endoberfläche des Jochs 10A gebildet ist, um so zusammen gekoppelt zu sein.
Es sei darauf hingewiesen, dass eine Federkonstante des Kraftübertragungselements 14 während einer elastischen Deformation davon so eingestellt wird, dass sich größer als die Federkonstante des Membran-förmigen elastischen Körpers 13 ist.
In der ersten Ausführungsform ist ein Fluidelement 15 an einem Abschnitt gebildet, der durch eine untere Oberfläche des stützenden elastischen Körpers 6 und einer oberen Oberfläche der Plattenfeder 11 definiert ist. Eine Subfluidkammer 16 ist an einem Abschnitt gebildet, der durch die Membran 4 und eine Ausnehmung 5a definiert wird.
Die Öffnung 5b, die durch das Element 5, das eine Öffnung bildet, gebildet ist, stellt eine Einrichtung zur Verbindung zwischen der Fluidkammer 15 und der Subfluidkammer 16 bereit.
Ein Fluid, wie beispielsweise Ethylenglykol, ist innerhalb der Fluidkammer 15, der Subfluidkammer 16, und der Öffnung 5b abgedichtet. Eine Charakteristik als eine Fluidanbringung, bestimmt in Übereinstimmung mit einer Fluidpfadformation der Öffnung 5b, ist eingestellt, um eine hohe dynamische Federkonstante und/oder eine hohe Dämpfungskraft anzuzeigen, wenn eine Motorschüttelung während eines Fahrzeugs-Fahrzustands auftritt, nämlich während die aktive Motoraufhängung 1 über einem Frequenzbereich von 5 Hz bis 15 Hz vibriert wird.
Die Erregungsspule 10B des elektromagnetischen Aktuators 10 ist so konstruiert, dass sie eine vorgegebene elektromagnetische Kraft im Ansprechen auf ein Ansteuersignal y entwickelt, das in einer Stromform von einem Controller 25 über einen Drahtkabelbaum zugeführt wird.
Wiederum bezugnehmend auf 1B ist der Controller 25 durch einen Mikrocomputer mit einer CPU (zentralen Verarbeitungseinheit), einem ROM (Nur-Lese-Speicher), einem RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff), einer Eingangsschnittstelle, einer Ausgangsschnittstelle, wobei die Eingangs- und Ausgangsschnittstellen einen Verstärker (z. B. einen Spannungsfolger) einschließen, einem Analog-zu-Digital-Wandler, und einem Digital-zu-Analog-Wandler gebildet.
Für einen Fall, bei dem eine von einer Leerlaufvibration eingeschlossene Schallvibration, eine eingeschlossene Schallvibration, oder eine Beschleunigungsvibration (eine Vibration, die sich entwickelt, wenn das Fahrzeug beschleunigt wird) dem Fahrzeugkörper (der Fahrzeugkarosserie) 35 eingegeben wird, wird das Ansteuersignal y entwickelt und an die aktive Motoraufhängung 1 ausgegeben, um so die aktive Stützkraft zu entwickeln, die die Vibration verringern kann, die durch die voranstehend beschriebenen individuellen Vibrationen des Motors verursacht wird.
Die Leerlaufvibration und die eingeschlossene Schallvibration werden lediglich zum Beispiel durch eine Komponente zweiter Ordnung einer Motordrehung für den Fall eines sich- und herbewegenden, Viertakt-Vierzylinder-Motors verursacht, wobei die Motorvibration in der Komponente zweiter Ordnung der Maschinendrehung in Richtung auf den Fahrzeugkörper 35 übertragen wird.
Es ist somit möglich die Vibration auf der Seite des Fahrzeugkörpers 35 zu verringern, wenn das Ansteuersignal y in Synchronisation zu der Komponente zweiter Ordnung der Motordrehung in Richtung auf den Fahrzeugkörper 35 hin übertragen wird.
Somit wird in der ersten Ausführungsform ein Impulssignalgenerator 26 installiert, der zu der Drehung einer Kurbelwelle des Motors 30 synchronisiert ist (zum Beispiel eine immer dann, wenn sich die Kurbelwelle um 180° für den Fall der sich hin- und herbewegenden Viertakt-Vierzylinder-Maschine gedreht hat). Das Referenzsignal x wird an den Controller 25 als ein Signal zugeführt, das eine entwickelte Bedingung der Vibration in dem Motor 30 darstellt.
Ein Lastsensor 22 zum Erfassen einer Vibrationskraft, die von dem Fahrzeugmotor 30 in Richtung auf den stützenden elastischen Körper 6 übertragen wird, ist so angeordnet, dass er zwischen einer unteren Endoberfläche des Jochs 10A des elektromagnetischen Aktuators 10 und einer oberen Oberfläche eines flachen Plattenelements 8a eingefügt ist, um eine Bodenfläche des Aktuatorgehäuses 8 zu bilden. Ein Ergebnis der Erfassung mit Hilfe des Lastsensors 22 wird an den Controller 25 in einer Form eines Restvibrationssignals e über einen Drahtkabelbaum 23b zugeführt. Der Lastsensor 22 wird zum Beispiel durch eine piezoelektrische Einrichtung, eine Magnetostriktions-Einrichtung, oder durch einen Dehnungsmessstreifen gebildet.
Der Controller 25 führt einen gefilterten X LMS (Least Mean Square; Methode der kleinsten Fehlerquadrate) Algorithmus eines synchronen Typs aus, der einer der adaptiven Algorithmen des sequentiellen Aktualisierungs-Typs ist, und zwar auf Grundlage des zugeführten Restvibrationssignals e und des Referenzsignals x. Demzufolge ist der Controller 25 funktionell mit einem adaptiven digitalen Filter W versehen, dessen Filterkoeffizienten Wi (i = 0, 1, 2, ---, I-1; I bezeichnet eine Anzahl von Abgriffen des digitalen Filters) variabel sind.
Bei einem Intervall von vorgegebenen Abtasttakten, wenn das jüngste Referenzsignal x dem Controller 25 eingegeben wird, werden die Filterkoeffizienten Wi des adaptiven digitalen Filters sequentiell als das Ansteuersignal y ausgegeben.
Zur der gleichen Zeit werden die Filterkoeffizienten Wi des adaptiven digitalen Filters W in geeigneter Weise auf Grundlage des Referenzsignals x und des Restvibrationssignals e aktualisiert.
Die Aktualisierungsgleichung der adaptiven digitalen Filter W wird in der folgenden Gleichung (1) in Übereinstimmung mit dem gefilterten X LMS Algorithmus beschrieben. Wi(n + 1) = Wi(n) – μRte(n) (1)
In der Gleichung (1) bezeichnet ein Term, an den (n) oder (n + 1) angehängt ist, einen Wert zu einer Abtastzeit bei (n) oder (n + 1) und μ bezeichnet einen Konvergenzkoeffizienten.
Zusätzlich ist ein aktualisierendes Referenzsignal R^T theoretisch ein Wert, der durch ein Übertragungsfunktionsfilter C^{^} gefiltert ist, so dass eine Transferfunktion (Übertragungsfunktion) C, die zwischen dem elektromagnetischen Aktuator 10 der aktiven Motoraufhängung 1 und dem Lastsensor 22 eingerichtet wird, in einem Filter des Typs mit endlicher Impulsantwort modelliert wird.
Da ein Pegel des Referenzsignals x bei "1" ist, stimmt der Term R^T mit den Impulsantworten des Transferfunktionsfilters C^{^} überein, die sequentiell in Synchronisation zu dem Referenzsignal x erzeugt werden.
Theoretische wird das Ansteuersignal y mit dem Referenzsignal x entwickelt, das mit Hilfe des adaptiven digitalen Filters W gefiltert wird. Da dann der Pegel des Referenzsignals x bei "1" ist, wird das gleiche Ergebnis wie das Ergebnis des Filterungsprozesses erhalten, da das Ansteuersignal y sogar dann anzeigt, wenn die Filterkoeffizienten Wi sequentiell als das Ansteuersignal y ausgegeben werden.
Ferner führt der Controller 25 die Vibrationsverringerungsverarbeitung unter Verwendung des adaptiven digitalen Filters, welches voranstehend beschrieben wurde, aus und die Identifikationsverarbeitung der Transferfunktion C, die für die Vibrationsverringerungssteuerung benötigt wird, wird ausgeführt.
Das heißt, der Controller 25 ist mit einem Identifikationsverarbeitungs-Startschalter 28 versehen, der zu einer Zeit betätigt wird, zu der die Identifikationsverarbeitung der Transferfunktion C gestartet wird.
Wenn zum Beispiel bei einem abschließenden Prozess in der Fertigungsstraße des Fahrzeugs oder bei einer regelmäßigen Überprüfung bei einem Autoverkäufer ein Betreiber den Identifikationsprozess-Startschalter 28 betätigt, dann wird die Identifikationsverarbeitung der Transferfunktion C innerhalb des Controllers 25 ausgeführt. Es sei darauf hingewiesen, dass während der Identifikationsverarbeitung der Transferfunktion die normale Vibrationsverringerungsverarbeitung nicht ausgeführt wird.
Das heißt, der Controller 25 führt die Vibrationsverringerungsverarbeitung in Übereinstimmung mit dem gefilterten-X LMS (Least Mean Square) Algorithmus des synchronen Typs aus, wenn das Fahrzeug fährt, wobei ein Fahrzeugzündschlüsselschalter eingeschaltet ist. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass dann, wenn der Identifikationsverarbeitungs-Startschalter 28 auf EIN geschaltet ist (aktiv wird), der Controller 25 die Vibrationsverringerungsverarbeitung anhält, aber die Identifikationsverarbeitung der Transferfunktion C ausführt.
Bei der ersten Ausführungsform wird die Identifikationsverarbeitung der Transferfunktion C unter Verwendung des Identifikationssignals in einer sinusförmigen Wellenform ausgeführt.
Insbesondere wird die Datenleseverarbeitung, so dass das Identifikationssignal in der sinusförmigen Wellenform kontinuierlich für eine vorgegebene Zeitperiode an die aktive Motoraufhängung 1 anstelle des Ansteuersignals y ausgegeben wird, und das Restvibrationssignal e gelesen wird, wiederholt ausgeführt, wobei sequentiell die Frequenz des Identifikationssignals geändert wird.
Als nächstes werden jeweils Zeitseriendaten des Restvibrationssignals e, ermittelt durch eine entsprechende von jeder Datenleseverarbeitung, unter einer FFT (Schnelle Fourier Transformation) Verarbeitung arbeitet, um eine Komponente entsprechend zu der Frequenz des Identifikationssignals zu extrahieren.
Das Ergebnis einer Synthetisierung jeder extrahierten Frequenzkomponente ist unter einer umgekehrten FFT Verarbeitung, um eine Impulsantwort als die Transferfunktion C abzuleiten.
Die abgeleitete Impulsantwort wird in die Lage versetzt, um mit dem jüngsten Transferfunktionsfilter C^{^} als ein Transferfunktionsfilter C^{^} des Typs mit endlicher Impulsantwort ersetzt zu werden.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Frequenz fo des Identifikationssignals auf einen minimalen Wert (fo = fmin, in dieser Ausführungsform, fmin = 10 Hz) gesetzt wird, wenn der Identifikationsprozess durch ein vorgegebenes Inkrement Δf (in dieser Ausführungsform, Δf = 10 Hz) inkrementiert wird, bis die inkrementierte Frequenz einen maximalen Wert fmax (in dieser Ausführungsform, fmax = 150 Hz) erreicht hat.
Es sei darauf hingewiesen, dass die Frequenz fo des Identifikationssignals um eine Hälfte (Δf/2) des vorgegebenen Inkrements Δf exzeptionell inkrementiert wird, wenn die Frequenz fo einen minimalen Wert f_L in einem vorgegebenen Frequenzband überschreitet und einen maximalen Wert f_U erreicht hat.
Genauer gesagt wird die Frequenz fo des Identifikationssignals mit einem relativ schmalen Frequenzintervall innerhalb eines vorgegebenen Frequenzbands (f_U–f_L) gewählt und wird mit einem relativen breiten Frequenzintervall innerhalb eines vorgegeben Frequenzbands (fmin bis f_U und f_L bis fmax) gewählt.
In der ersten Ausführungsform wird ein vorgegebenes Frequenzband auf 20 bis 80 Hz gesetzt.
Ein Resonanzphänomen tritt kontinuierlich auf dem Motorhalterungssystem auf, das ein gesteuertes System innerhalb des Frequenzbands ist.
Das heißt, da kontinuierliche Resonanzspitzen in einer Nähe von 50 Hz, bei der eine Resonanz eines Aufhängungselementssystems auftritt, und in einem ungefähren Bereich zwischen 20 Hz und 30 Hz, bei dem eine Biegeresonanz von der Motoraufhängungscharakteristik und dem Fahrzeugkörper 35 jeweils einen starken Einfluss ergibt, auftreten, wird das vorgegebene Frequenzband (f_U bis f_L) zwischen 20 Hz und 80 Hz eingestellt, wobei ein Frequenzspielraum berücksichtigt wird.
Wie voranstehend beschrieben leitet die inverse (umgekehrte) FFT Verarbeitung die Impulsantwort als die Transferfunktion ab. Um jedoch mit der Unbequemlichkeit fertig zu werden, dass das Frequenzintervall des gewählten Identifikationssignals zwischen denjenigen des vorgegebenen Frequenzbands und der anderen Frequenzbänder unterschiedlich ist, wird eine Interpolation von jeder Frequenzkomponente des Identifikationssignals ausgeführt vor der inversen FFT Verarbeitung, so dass das Intervall der Frequenzkomponenten so eingestellt wird, dass es konstant ist.
Für die Frequenzkomponenten in den anderen Frequenzbändern wird insbesondere ein Durchschnittswert (Mittelungswert) von jeder zueinander benachbarten Frequenzkomponente abgeleitet und der abgeleitete Durchschnittswert ist die Frequenzkomponente, die zwischen diese zwei zueinander angrenzenden Frequenzkomponenten platziert ist.
Als nächstes wird der Betrieb der aktiven Vibrationsverringerungs-Steuervorrichtung in der ersten Ausführungsform nachstehend beschrieben werden.
Wenn das Motorschütteln auftritt, arbeitet die aktive Motoraufhängung 1 als eine stützende Einrichtung mit der hohen dynamischen Federkonstanten und der hohen Dämpfungskraft, da die Flussdurchgangsformation der Öffnung 5a in geeigneter Weise gewählt worden ist.
Somit wird das Motorschütteln, welches sich bei dem Fahrzeugmotor 30 entwickelt, mit Hilfe der aktiven Motoraufhängung 1 gedämpft und der Vibrationspegel auf der Seite des Fahrzeugkörpers 35 wird entsprechend verringert.
Es ist somit nicht erforderlich die bewegbare Platte 12 entgegen dem Motorschütteln in einer positiven Weise zu verschieben.
Mit näheren Einzelheiten, wenn das Motorschütteln auftritt, wird eine Flussdurchgangsform der Öffnung 5b in einer geeigneten Weise gewählt.
Als Folge davon arbeitet die aktive Motoraufhängung 1, die in den 1A und 2 gezeigt ist, als eine stützende Einrichtung mit der hohen dynamischen Federkraft und der hohen Dämpfungskraft, da die Flussdurchgangsfunktion der Öffnung 5a in geeigneter Weise gewählt worden ist.
Somit wird das Motorschütteln, welches sich auf dem Fahrzeugmotor 30 entwickelt, mit Hilfe der aktiven Motoraufhängung 1 gedämpft und der Vibrationspegel auf der Seite des Fahrzeugkörpers 35 wird entsprechend verringert.
Es ist nicht erforderlich die bewegbare Platte 12 entgegen dem Motorschütteln in einer positiven Weise zu verschieben.
Für den Fall, dass die Vibration mit der Frequenz eingegeben wird, die gleich oder höher als die Motorleerlauf-Vibrationsfrequenz ist, so dass das Fluid innerhalb der Öffnung 5a klebrig wird und es für die Verbindung des Fluids zwischen der Fluidkammer 15 und der Subfluidkammer 16 möglich wird, führt der Controller 25 einen vorgegebenen arithmetischen und/oder logischen Betrieb aus und gibt das Ansteuersignal y an den elektromagnetischen Aktuator 10 aus und entwickelt die aktive Stützkraft, die die Vibration bei der aktiven Motoraufhängung (Motorabstützung) 1 verringern kann.
Die voranstehend beschriebene vorgegebene arithmetische und/oder logische Operation (Betrieb), die in dem Controller 25 während der Eingabe der Motorleerlaufvibration oder der eingeschlossenen Schallvibration erzeugt wird, wird nachstehend unter Bezugnahme auf 3 beschrieben.
3 zeigt ein Flussdiagramm der Vibrationsverringerungssteuerung, die in dem Controller 25 ausgeführt wird, der in 1A gezeigt wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass die eingeschlossene Schallvibration eine Art von Vibration bedeutet, so dass der Motor 30 von einer niedrigen Geschwindigkeit in Richtung auf eine hohe Geschwindigkeit hin, während der Motor angefangen hat zu laufen, gedreht wird und die Motorvibration auf ein Fahrzeugabteil gerichtet wird.
In einem ersten Schritt 101 wird die CPU des Controllers 25 gelöscht, um einen Zähler 1 auf Null zu setzen.
Danach geht die Routine zu einem Schritt 104, in dem ein Filterkoeffizient Wi der i-ten Zahl in dem adaptiven digitalen Filter W als das Ansteuersignal ausgegeben wird.
In einem Schritt 104 gibt die CPU des Controllers 25 das Ansteuersignal y aus.
In einem Schritt 105 liest die CPU des Controllers 25 das Restvibrationssignal e.
In einem Schritt 106 wird ein anderer Zähler j auf Null gelöscht und die Routine geht zu einem Schritt 107. Der Filterkoeffizient Wj der j-ten Zahl in dem adaptiven digitalen Filter W wird in Übereinstimmung mit der Gleichung (1) aktualisiert.
Auf den Abschluss der Aktualisierungsverarbeitung in dem Schritt 107 geht die Routine zu einem Schritt 108, in dem die CPU des Controllers 25 bestimmt, ob das nachfolgende Referenzsignal x eingegeben wird. Wenn kein nachfolgendes Referenzsignal x eingegeben wird, geht die Routine zu einem Schritt 109, um eine Aktualisierung des nachfolgenden Filterkoeffizienten des adaptiven digitalen Filters auszuführen oder die Ausgabeverarbeitung des Ansteuersignals y auszuführen.
In einem Schritt 109 bestimmt die CPU des Controllers 25 ob der Zähler j die Anzahl Ty erreicht hat (genauer gesagt einen Wert der Ausgabeanzahl Ty minus 1, um den Zähler j von Null zu starten (j > Ty –1)). Diese Bestimmung wird darauf gestützt, ob die Filterkoeffizienten Wi des adaptiven digitalen Filters W als das Ansteuersignal y ausgegeben werden. Wenn in dem Schritt 109 Nein erfüllt ist, dann geht die Routine zu einem Schritt 110, in dem der Zähler y inkrementiert wird (j = j + 1) und danach kehrt die Routine zu dem Schritt 107 zurück, in dem die voranstehend beschriebene Verarbeitung wiederholt wird.
Wenn jedoch "Ja" in dem Schritt 109 erfüllt ist, dann geht die Routine zu einem Schritt 112, in dem der Zähler i (insbesondere ein Wert des Zählers i mit eins addiert, um den Zähler i von Null zu starten) bei der letzten Ausgabeanzahl Ty gestartet wird. Dann kehrt die Routine zu dem Schritt 102 zurück, in dem die voranstehend beschriebene Verarbeitung wiederholt und ausgeführt wird.
Danach wird die Verarbeitung der 3 wiederholt ausgeführt. Die Filterkoeffizienten Wi des adaptiven digitalen Filters werden sequentiell an den elektromagnetischen Aktuator 10 als das Ansteuersignal y bei dem Intervall des Abtasttakts von einem Zeitpunkt, zu dem das Referenzsignal x eingegeben wird, zugeführt.
Obwohl die magnetische Kraft in Übereinstimmung mit dem Ansteuersignal y bei der Erregungsspule 10B entwickelt wird, wird als Folge davon eine konstante magnetische Kraft von dem Permanentmagneten 10C an das Magnetpfadelement 12 gegeben, so dass auf die Magnetkraft mit Hilfe der Erregungsspule 10B auf die Magnetkraft in auf den Permanentmagneten 10C eingewirkt werden kann. Wenn kein Ansteuersignal y an die Erregungsspule 10B geliefert wird, wird das Magnetpfadelement 12 auf eine neutrale Position versetzt, bei der die Stützkraft mit Hilfe der Federkraft 11 auf die Magnetkraft des Permanentmagneten 10C ausgeglichen ist. Wenn das Ansteuersignal y an die Erregungsspule 10B geliefert wird, ist in diesem neutralen Zustand die Magnetkraft, die sich bei der Erregungsspule 10B entwickelt, entgegengesetzt zu der Magnetkraft des Permanentmagneten 10C. Zu dieser Zeit wird das Magnetpfadelement 12 in der Richtung versetzt, so dass der Freiraum gegen den elektromagnetischen Aktuator 10 inkrementiert wird. Wenn andererseits die Richtung der Magnetkraft, die sich bei der Erregungsspule 10B entwickelt, die gleiche wie diejenige der Magnetkraft des Permanentmagneten 10C ist, wird das Magnetpfadelement 12 in einer Richtung derart versetzt, dass der Freiraum gegen den elektromagnetischen Aktuator 10 verringert wird.
Da das Magnetpfadelement 12 in sowohl der normalen als auch der umgekehrten Richtung verschiebbar bzw. versetzbar ist, wird das Volumen der Hauptfluidkammer 15 verändert, wenn das Magnetpfadelement 12 versetzt wird. Da die Vibration bewirkt, dass sich eine Ausdehnungsfeder des stützenden elastischen Körpers 6 als Folge ihrer Volumenveränderung verändert, wird die aktive Stützkraft sowohl in der normalen als auch in der umgekehrten Richtung bei der aktiven Motoraufhängung 1 entwickelt.
Jeder Filterkoeffizient Wi des adaptiven digitalen Filters W, der als das Ansteuersignal y dient, wird sequentiell unter Verwendung der obigen Gleichung (1) in Übereinstimmung mit dem gefilterten-X LMS Algorithmus des synchronen Typs aktualisiert. Nachdem jeder Filterkoeffizient Wi des adaptiven digitalen Filters W auf einen optimalen Wert auf den Ablauf einer bestimmten Zeitperiode hin konvergiert hat, wird somit das Ansteuersignal y an die aktive Motoraufhängung 1 geliefert. Demzufolge kann die Leerlaufvibration und/oder die eingeschlossene Schallvibration, die von dem Motor 30 an die aktive Motoraufhängung 1 übertragen wird, verringert werden.
Der Betrieb der Vibrationsverringerungs-Verarbeitung, der während des Fahrzeugfahrzustands ausgeführt werden soll, ist unter Bezugnahme auf 3 beschrieben worden.
Andererseits wird der Identifikationsprozess, bevor das Fahrzeug versendet wird, ausgeführt, wenn der Betreiber den Identifikationsprozess-Startschalter 28 auf EIN schaltet.
Das heißt, wenn der Identifikationsprozess der Transferfunktion C gestartet wird, setzt die CPU 25A des Controllers 25 in einem Schritt 201 die Frequenz fo des Identifikationssignals auf den minimalen Wert fmin (in dieser Ausführungsform 10 Hz) unter dem Frequenzband (fmin bis fmax), in dem die Vibrationsverringerungssteuerung ausgeführt wird, was benötigt wird, um die Identifikationsverarbeitung auszuführen.
Somit geht die Routine zu einem Schritt 202, in dem die sinusförmige Welle mit der Frequenz von fo an die aktive Motoraufhängung 1 als das Identifikationssignal geliefert wird.
Zu dieser Zeit wird der elektromagnetische Aktuator 10 innerhalb der aktiven Motoraufhängung 1 mit Hilfe des Identifikationssignals angesteuert, um die Identifikationsvibration zu entwickeln, so dass die Identifikationsvibration an den Gewichtssensor 22 über jedes Element übertragen wird.
In einem Schritt 203 liest die CPU des Controllers 25 das Restvibrationssignal e.
In einem Schritt 204 bestimmt die CPU des Controllers 25, ob ausreichende Anzahlen von Restvibrationssignalen e gelesen worden sind (e+).
Es sei darauf hingewiesen, dass ein Wertesatz als die ausreichenden Anzahlen der Restvibrationssignale gleich zu oder größer als ein Quotient einer Zeit, die benötigt wird, dass die Impulsantwort ausreichend gedämpft wird, geteilt durch eine Abtastzeit sein kann, da die Transferfunkion C als die Impulsantwort abgeleitet werden kann.
Es ist jedoch wünschenswert, dass die Leseanzahlen der Restvibrationssignale e auf eine Potenz von 2 (2ⁿ, n = eine beliebige ganze Zahl) gesetzt werden, da die FFT Berechnung ausgeführt wird, nachdem ein Zeitserien-Restvibrationssignal e gelesen ist.
Zusätzlich ist es wünschenswert, dass der Wertesatz als die ausreichenden Anzahlen der Restvibrationssignale e ein minimaler Wert unter den numerischen Werten der Potenz als 2 ist, die den Quotienten der Zeit, die benötigt wird, dass die Impulsantwort ausreichend gedämpft wird, geteilt durch die Abtastzeit überschreiten, wenn extrem große Anzahlen der Restvibrationssignale e gelesen würden, wobei die Zeit, die zum Lesen dieser extrem großen Anzahl der Restvibrationssignale e benötigt wird, lang werden würde und die Zeit, die für die FFT Berechnung benötigt würde, lang wird.
Wenn zum Beispiel der Abtasttakt eine Periode von 2 Millisekunden aufweist und die Zeit, die benötigt wird, dass die Impulsantwort ausreichend gedämpft wird, 0,2 Sekunden ist, ergibt sich 0,2 (Sekunden)/2 (Millisekunden) = 100.
Somit ist der gesetzte Wert in dem Schritt 204 128.
Wiederum bezugnehmend auf den Schritt 224 der 4, wenn die Bestimmung in diesem Schritt 204 "NEIN" ist, dann kehrt die Routine zu dem Schritt 202 zurück, um die Ausgabeverarbeitung des Identifikationssignals in dem Schritt 202 zu wiederholen, und die Leseverarbeitung des Restvibrationssignals e (Schritt 203) wird wiederholt.
Wenn "JA" in dem Schritt 204 geht die Routine zu einem Schritt 205.
In dem Schritt 205 bestimmt die CPU des Controllers 25, ob die gegenwärtige Frequenz fo in einem Bereich fällt, wobei dieser Bereich gleich oder größer als der minimale Wert f_L des vorgegebenen Frequenzbands ist und unter dem maximalen Wert f_U ist (f_L ≦ fo < f_U).
Wenn die Bestimmung im Schritt 205 "NEIN" ist, dann geht die Routine zu einem Schritt 206, in dem ein Inkrement Δf zu der gegenwärtigen Frequenz fo (fo = fo + Δf) addiert wird, um eine neue Frequenz fo abzuleiten.
Wenn andererseits die Bestimmung des Schritts 205 "JA" ist, dann die Routine zu einem Schritt 207, in dem die Hälfte (Δf/2) des Inkrements Δf zu der gegenwärtigen Frequenz fo addiert wird, um die neue Frequenz fo zu berechnen.
Als nächstes bestimmt die CPU des Controllers 25 in einem Schritt 208, ob die neue Frequenz fo den maximalen Wert fmax der Frequenz übersteigt, die verwendet wird, um die Identifikationsverarbeitung auszuführen.
Wenn in dem Schritt 208 "NEIN" erfüllt ist, kehrt die Routine zu dem Schritt 202 zurück, um die gleichen Prozesse zu wiederholen.
Somit wird die Serie der Verarbeitung von dem Schritt 202 bis zu dem Schritt 207 ausgeführt, bis die Bestimmung in dem Schritt 208 "JA" ergibt.
Genauer gesagt werden die Serien von Prozessen in den Schritten 202 und 203 für die Frequenz fo ausgeführt, die sich um das Inkrement Δf oder um die Hälfte des Inkrements Δf (Δf/2) in den Bereich von fmin bis fmax verändert.
Wenn der Schritt 208 "JA" anzeigt, weist das Restvibrationssignal e, das als die Zeitseriendaten in dem Prozess des Schritts 203 gespeichert wird, die gleiche Anzahl wie Arten der Frequenz fo auf.
Wenn die Bestimmung des Schritts 208 "JA" ist, dann geht die Routine zu einem Schritt 209, in dem die FFT Berechnung für die jeweiligen Zeitseriendaten für das Restvibrationssignal e, das für jede Frequenz fo gespeichert wird, ausgeführt wird, um Frequenzkomponenten auf den jeweiligen Zeitseriendaten zu extrahieren.
Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die benötigte Frequenzkomponente nicht die Frequenzkomponenten von sämtlichen Frequenzen für jede Zeitseriendaten, sonder nur die Komponenten entsprechend zu der Frequenz der ursprünglichen Sinuswelle, die in Übereinstimmung mit der entsprechenden Frequenz fo bestimmt wird, ist.
Somit wird in dem Schritt 209 eine strikte FFT Berechnung für jede Zeitseriendaten nicht ausgeführt, sondern die Berechnung, die zum Ableiten der Frequenzkomponente der Frequenz fo entsprechend zu jeder Zeitserie ausreichend ist, kann ausgeführt werden.
Somit führt die CPU des Controllers 25 in einem Schritt 210 eine Interpolationsberechnung auf Grundlage der im Schritt 209 abgeleiteten jeweiligen Frequenzkomponenten aus, um so die Frequenzintervalle zwischen jeder Frequenzkomponente gleichförmig zu machen.
Insbesondere ist ein Wählintervall, wenn die Frequenz fo des Identifikationssignals in das vorgegebene Frequenzband f_L bis f_U fällt, Δf/2 und das Wählintervall, wenn die Frequenz fo innerhalb des anderen Frequenzbands fällt, ist Δf.
Somit wird ein Durchschnittswert der zueinander angrenzenden zwei Frequenzkomponenten aus den jeweiligen Frequenzkomponenten berechnet, die für das Frequenzband abgeleitet werden, in dem das Wählintervall Δf ist und der Durchschnittswert (Mittelungswert) ist die Frequenzkomponente zwischen diesen zwei Frequenzkomponenten.
Dann geht die Routine zu einem Schritt 211, in dem die CPU des Controllers 25 eine inverse FFT für jede Frequenzkomponente ausführt, deren Frequenzintervall gleichförmig durch die Interpolation wird. Die inverse FFT Berechnung veranlasst, dass jede Frequenzkomponente in die Impulsantwort auf einer Zeitachse umgewandelt wird.
In einem Schritt 212 speichert die CPU des Controllers 25 die in dem Schritt 211 abgeleitete Impulsantwort als ein neues Transferfunktionsfilter C^{^}.
Auf den Abschluss der Speicherung des Transferfunktionsfilters C^{^} wird die Identifikationsverarbeitung der gegenwärtigen Transferfunktion C, die in 4 gezeigt ist, beendet.
In der ersten Ausführungsform wird die Transferfunktion C zu einer beliebigen Zeit identifiziert, nachdem die aktive Motoraufhängung 1 und der Controller 25 tatsächlich angebracht worden sind und das Transferfunktionsfilter C^{^} durch die identifizierte Transferfunktion C ersetzt wird.
Im Vergleich mit einem Fall, bei dem die Transferfunktion C, die in einem experimentellen Raum abgeleitet wird, auf sämtliche Fahrzeuge angewendet wird, kann somit das Transferfunktionsfilter C^{^} mit einer hohen Genauigkeit für die Vibrationsverringerungssteuerung verwendet werden und die Identifikation der Transferfunktion C für jede regelmäßige Überprüfung kann eine Veränderung in dem Vibrationsübertragungssystem als Folge eines Alterungseffekts bei jedem Zusammenbauteil behandeln. Somit kann eine bevorzugte Vibrationsverringerungssteuerung erreicht werden.
Obwohl die Transferfunktion C immer dann erhalten werden kann, wenn das Identifikationssignal, zum Beispiel des Weißen Rauschens entwickelt wird, wird der Ausgang der Identifikationsvibration über ein breites Frequenzband verteilt, wie mit einer gestrichelten Linie in 6 angedeutet, wenn das Signal mit weißen Rauschen an den elektromagnetischen Aktuator 10 geliefert wird, um die Identifikationsvibration zu erzeugen.
Um die Transferfunktion mit einer hohen Genauigkeit zu erhalten, muss deshalb eine adaptive Berechnung auf Grundlage der Identifikationsvibration, die von dem Signal mit weißem Rauschen entwickelt wird, über eine relativ lange Zeit ausgeführt werden.
In der ersten Ausführungsform unter Verwendung des Identifikationssignals, das auf Grundlage der Sinuswelle erzeugt wird, wird der Ausgang der Identifikationsvibration über ein bestimmtes Frequenzband konzentriert, wie mit einer ausgezogenen Linie in 5 angedeutet.
Demzufolge wird die gesamte Berechnungszeitdauer nicht nur für jede individuelle Frequenz verkürzt, sondern wird im Vergleich mit dem Fall verkürzt, bei dem die Identifikation unter Verwendung des Weißen Rauschens ausgeführt wird.
Demzufolge kann die Identifikation der Transferfunktion C in einer relativ kurzen Zeitperiode sogar für den Fall ausgeführt werden, dass der Controller 25 mit einer relativ geringen Rechenkapazität und Berechnungsperiode verwendet wird.
Sogar bei einem Fall, bei dem der Identifikationsprozess der Transferfunktion C mit dem Identifikationsprozess-Startschalter 28 in dem letzten Prozess der Fertigungsstraße betätigt ausgeführt wird, wird ein großer Einfluss des Identifikationsprozesses auf die Herstellungsstraßengeschwindigkeit nicht gegeben. Sogar wenn der Identifikationsprozess-Startschalter 28 für jede regelmäßige Überprüfung bei dem Autoverkäufer betätigt wird, um den Identifikationsprozess des Signals mit weißen Rauschen auszuführen, kann eine große Verlängerung der Betriebszeit vermieden werden.
Da in der ersten Ausführungsform die Frequenz der sinusförmigen Wellenform als das Identifikationssignal während des Identifikationsprozesses der Transferfunktion C mit einem breiten Intervall (ΔF) in dem anderen Frequenzband als dem vorgegeben Frequenzband gewählt wird, kann die Identifikation der Transferfunktion C mit der hohen Genauigkeit ausgeführt werden und die Erhöhung in dem Berechnungsband kann auf ein Minimum unterdrückt werden.
Mit Einzelheiten, wie mit der Verstärkungscharakteristik der 6A gezeigt, treten winzige Resonanzspitzen bei der tatsächlichen Transferfunktion des Vibrationsübertragungssystems in der ersten Ausführungsform zwischen 20 Hz und 80 Hz auf. Da jedoch die Frequenz des Identifikationssignals mit dem feinen Intervall (Δf/2) in dem Frequenzband (20 bis 80 Hz) gewählt wird, kann die Transferfunktion C mit der hohen Genauigkeit in dem Transferfunktionsfilter C^{^} dargestellt werden.
Zusätzlich wird die Frequenz des Identifikationssignals mit dem breiten Intervall (Δf) gewählt und die Frequenzkomponenten zwischen jedem breiten Intervall (Δf) werden durch die Interpolationsberechnung (weiße Stellen in 6A bezeichnen jeweilige Frequenzkomponenten, die tatsächlich unter Verwendung des Identifikationssignals gemessen werden, und schwarze Stellen in 6A bezeichnen die Frequenzkomponenten, die mit Hilfe der Interpolation abgeschätzt werden) abgeleitet.
Da jedoch die winzigen Resonanzspitzen nicht auf dem anderen Frequenzband auftreten, kann die Transferfunktion höchst genau dargestellt werden, sogar wenn die Frequenzkomponenten teilweise in denjenigen enthalten sind, die durch die Interpolationsberechnung abgeleitet werden.
Andererseits, wie mit der Verstärkungscharakteristik der 6B gezeigt, ist das Wählintervall der Frequenz des Identifikationssignals auf Δf fixiert.
In diesem Fall ist es nicht möglich mit der hohen Genauigkeit die tatsächliche Transferfunktion durch das Transferfunktionsfilter C^{^} darzustellen. Im Gegensatz dazu, wenn das Intervall Δf selbst feiner wird, wird die Last an den Identifikationsprozess stark erhöht und die Zeit zum Ausführen des Identifikationsprozesses in einer kurzen Zeitperiode kann nicht erreicht werden.
Da die Interpolation ausgeführt wird, bevor der inverse FFT Prozess ausgeführt wird, so dass das Intervall von jeder Frequenzkomponente gleichförmig gemacht werden kann, kann die FFT Verarbeitung ohne spezielle Probleme ausgeführt werden, um das Transferfunktionsfilter C^{^} abzuleiten.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
Die 7 bis 10 zeigen eine zweite bevorzugte Ausführungsform der Steuervorrichtung für die aktive Vibrationsverringerung gemäß der vorliegenden Erfindung.
7 zeigt ein Flussdiagramm, das das Konzept des Identifikationsprozesses darstellt, der durch den Controller 25 in der gleichen Weise wie 4, was in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde, ausgeführt wird. Der andere Aufbau der Steuervorrichtung für die aktive Verringerung der Vibration in der zweiten Ausführungsform ist der gleiche wie derjenige, der in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde.
Wenn, mit nähren Einzelheiten, in der zweiten Ausführungsform in dem Schritt 208 die Bestimmung durchgeführt wird, dass fo > fmax ist (JA), dann geht die Routine zu einem Schritt (Schritt 301), bei dem eine Phasenverzögerung für jede Zeitserie der Restvibrationssignale e, die bei der Datenverarbeitung abgeleitet werden, vorgesehen wird, und zu einem Schritt (Schritt 302), bei dem eine Amplitude von jeder Zeitserie der Phasenverzögerung in den Restvibrationssignalen e bereitgestellt wird.
Die Verarbeitung für die Phasennacheilung (Verzögerung) in dem Schritt 301 ist eine Verarbeitung der Art, dass die Phasennacheilung entsprechend zu der Halbzeit (To/2) der Periode To des Abtasttrakts für jede Zeitserie der Restvibrationssignale e, die durch die Datenleseverarbeitung erhalten werden, bereitgestellt wird.
Zu welchem Ausmaß der Phase der Frequenz jedes Identifikationssignals entsprechend zu einer der jeweiligen Zeitserien der Restvibrationssignale e die Zeit (To/2) entspricht, wird insbesondere abgeleitet oder vorher abgeleitet.
Danach werden die Sätze von Zeitserien des Restvibrationssignals e mit Hilfe des Filters verarbeitet, das die Charakteristik aufweist, um die Verzögerung entsprechend zu der Phase bereitzustellen, sodass die Phasenverzögerung entsprechend zu der Zeit (To/2) für jede Zeitserie bereitgestellt wird.
Es sei darauf hingewiesen, dass bei der in 3 gezeigten und in Synchronisation zu dem Abtasttrakt ausgeführten Vibrationsverringerung das Ansteuersignal y tatsächlich durch Signale mit einer fortgesetzten rechteckförmigen Wellenform gebildet wird, die jeweils eine Zeitbreite von To aufweisen, die der Periode des Abtasttrakts entspricht, wie in 8A gezeigt.
Es ist wünschenswert, dass die Impulsantwort zwischen der aktiven Motoraufhängung 1 als die Steuervibrationsquelle und dem Gewichtssensor 22 als dem Restvibrationsdetektor die Antwort ist, wenn die Rechteckwelle mit der Breite der Periode von To dafür gehalten wird, um ein Impuls zu sein.
8B zeigt eine Wellenform der Antwort auf den Impuls, wie vorangehend beschrieben.
Andererseits ist die Wellenform der Antwort auf einen theoretischen Impuls in 8C gezeigt, da der theoretische Impuls ein derartiger Impuls mit keiner Zeitbreite ist, wie mit P in 8A angedeutet.
Mit den Phasencharakteristiken zwischen der in 8B gezeigten Wellenform und derjenigen, die in 8C gezeigt ist, berücksichtigt, wird eine Phasenvoreilung (Phasenführung) entsprechend zu der Zeit (To/2) in Bezug auf die Wellenform der 8B für die in 8C gezeigten Wellenform vorgesehen.
Mit anderen Worten, die in 8B gezeigte Wellenform entsprechend zu dem Transferfunktionsfilter C^{^}, das bevorzugt für die Vibrationsverringerungssteuerung ist, weist die Phasennacheilung (Phasenverzögerung) entsprechend zu der Zeit (To/2) in Bezug zu der in 8C gezeigten Wellenform entsprechend zu der Transferfunktion, die unter Verwendung der sinusförmigen Welle für das Identifikationssignal gemessen wird, auf.
Da eine derartige Phasennacheilung, wie voranstehend beschrieben, einen konstanten Wert in einer Zeitdomäne anzeigt, neigt die Phasennacheilung dazu allmählich erhöht zu werden, wenn die Frequenz des Identifikationssignals höher wird.
Deshalb wird in dem Schritt 301 für jede Zeitserie des Restvibrationssignals e gemäß der Frequenz des entsprechenden Identifikationssignals eine derartige Phasennacheilung, wie in 9 gezeigt, bereitgestellt.
Demzufolge wird die Phasennacheilung für jede Frequenz an der Impulsantwort, die in Übereinstimmung mit der inversen großen FFT-Verarbeitung in dem Schritt 211 abgeleitet wird, bereitgestellt und die Genauigkeit der Phasencharakteristik der Transferfunktion C^{^} kann verbessert werden.
Andererseits ist die Amplitudenkorrekturverarbeitung in dem Schritt 302 der 7 eine derartige Verarbeitung, dass die Amplitude von jeder Zeitserie des Restvibrationssignals e, für das die Phasennacheilung in dem Schritt 301 bereitgestellt wird, verringert wird, sodass dann, wenn die Frequenz des entsprechenden Identifikationssignals hoch wird, eine Verringerungsbreite breit wird.
Das heißt, die in den 8B und 8C gezeigte Phasendifferenz ist zwischen dem Transferfunktionsfilter C^{^}, das für die Vibrationsverringerungssteuerung bevorzugt ist, und der Transferfunktion, die unter Verwendung der sinusförmigen Welle für das Identifikationssignal gemessen wird, vorhanden.
Zusätzlich ist in der Verstärkungscharakteristik zwischen beiden Wellenformen, gezeigt in den 8B und 8C, die Differenz gemäß der Periode To (Breite der Rechteckwelle) des Abtasttakts vorhanden.
Insbesondere ist die Verstärkungscharakteristik des Transferfunktionsfilters C^{^}, das für die Vibrationsverringerungssteuerung bevorzugt ist, in Bezug auf diejenige der Transferfunktion, die unter Verwendung der sinusförmigen Welle für das Identifikationssignal gemessen wird, derart, dass die Verringerungsbreite groß wird, wenn die Frequenz hoch wird, wie in 10 gezeigt.
Die Verstärkungscharakteristik, wie in 10 gezeigt, wird auf Grundlage der Periode To des Abtasttakts bestimmt und kann vorher durch eine Simulation abgeleitet werden.
Die Verstärkungscharakteristik wird in einer Tendenz, wie in 10 gezeigt, in Übereinstimmung mit der Frequenz des entsprechenden Identifikationssignals in dem Schritt 302 für jede Zeitserie des Restvibrationssignals e, für das die Phasennacheilung in dem Schritt 301 bereitgestellt wird, korrigiert.
Demzufolge wird die Verstärkungscharakteristik der Impulsantwort, die durch die inverse FFT-Verarbeitung in dem Schritt 211 erhalten wird, für jede Frequenz korrigiert und die Genauigkeit des Transferfunktionsfilters C^{^} kann verbessert werden.
Wie voranstehend beschrieben kann in der zweiten Ausführungsform die mehr bevorzugte Vibrationsverringerungssteuerung erreicht werden, da sowohl die Phasencharakteristik als auch die Verstärkungscharakteristik des Transferfunktionsfilters C^{^} viel genauer gemacht werden kann.
DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die 11 du 12 zeigen eine dritte bevorzugte Ausführungsform der Steuervorrichtung für die aktive Verringerung der Vibration.
11 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Teil der Identifikationsverarbeitung der Transferfunktion anzeigt. Die anderen Schritte aus denjenigen, die in 11 gezeigt sind, sind die gleichen wie diejenigen, die in 4 gezeigt sind.
Der andere Aufbau ist der gleiche wie derjenige, der in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde.
In der dritten Ausführungsform wird die vorgegebene Phasenverzögerung (Nacheilung) in einem Schritt 401 für jede Frequenzkomponente als das Ergebnis der FFT-Verarbeitung in dem Schritt 209 ohne Ausführen der Phasenverzögerungsverarbeitung und der Amplitudeneinstellungsverarbeitung für jede Zeitserie des Restvibrationssignals e bereitgestellt, wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben.
In einem Schritt 402 wird der Pegel von jeder Frequenzkomponente verringert, sodass die Amplitude für jede Frequenzkomponente der Transferfunktion eingestellt wird.
Mit anderen Worten, die Berechnung zum Hervorbringen der Phasennacheilung θ an einem Realteil A und einem Imaginärteil B der Frequenzkomponente für jede Frequenz, die durch die FFT Verarbeitung in dem Schritt 209 abgeleitet wird, ist wie folgt:
Der Realteil A und der Imaginärteil B von jeder Frequenzkomponente wird in den Realteil A' und den Imaginärteil B' umgewandelt, wie zum Beispiel in 12 gezeigt.
Die Phasenverzögerung θ kann durch eine Nachschlagtechnik unter Bezugnahme auf eine Tabelle ausgeführt werden, zum Beispiel unter Bezugnahme auf diejenige die in 9 gezeigt ist, und zwar in der gleichen Weise wie bei der zweiten Ausführungsform.
Demzufolge kann die Genauigkeit der Phasencharakteristik des Transferfunktionsfilters C^{^} verbessert werden.
Der Pegel von jeder Frequenzkomponente, für die die Phasencharakteristik in dem Schritt 401 bereitgestellt wird, wird durch Bezugnahme auf eine Tabelle, wie diejenige, die in 10 gezeigt ist, in einem Schritt 402 der 11 verringert.
Demzufolge wird die Verstärkungscharakteristik der Impulsantwort, die durch die inverse FFT-Verarbeitung in dem Schritt 211 erhalten wird, für jede Frequenz korrigiert und die Genauigkeit der Verstärkungscharakteristik des Transferfunktionsfilters C^{^} kann verbessert werden.
Das gleiche Ergebnis und die gleichen Vorteile wie denjenigen, die in der zweiten Ausführungsform beschrieben werden, können in der dritten Ausführungsform erreicht werden.
VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die 13, 14A und 14B zeigen eine vierte bevorzugte Ausführungsform der Steuervorrichtung für die aktive Verringerung der Vibration gemäß der vorliegenden Erfindung.
13 zeigt einen Teil eines Flussdiagramms, das die Identifikationsverarbeitung darstellt, die für den Fall der vierten Ausführungsform ausgeführt wird.
Der andere Aufbau der vierten Ausführungsform ist der gleiche wie derjenige, der in der ersten Ausführungsform beschrieben wird.
Das heißt, in der vierten Ausführungsform wird die Impulsantwort, die durch die inverse FFT Verarbeitung in dem Schritt 210 abgeleitet wird (Transferfunktionsfilter C^{^}), um einen halben Abgriff (To/2) in einem Schritt 501 verzögert, um das Transferfunktionsfilter C^{^}' abzuleiten.
Dies unterscheidet sich von der Technik, die in jeder der zweiten und dritten Ausführungsformen beschrieben wird.
Das neue Transferfunktionsfilter C^{^}' wird als das Transferfunktionsfilter C^{^} der Vibrationsverringerungssteuerung verwendet.
Insbesondere geht die Routine von dem Schritt 210 zu dem Schritt 501, in dem das Transferfunktionsfilter C^{^} um den halben Abgriff verzögert wird, und zwar auf Grundlage der folgenden Gleichung, um die neue Transferfunktion C^{^}', zu berechnen. C^'o = 0;und C^'i = (C^(i – 1) + C^i)/2.
Genauer gesagt wird das Transferfunktionsfilter C^{^}, wie in 14A gezeigt, um den halben Abgriff verzögert, um das Transferfunktionsfilter C^{^}' bereitzustellen, wie in 14B gezeigt. Dann wird das Transferfunktionsfilter C^{^}', wie in 14B gezeigt, durch das Transferfunktionsfilter C^{^} für die Vibrationsverringerungssteuerung in dem Schritt 212 ersetzt.
Da in der vierten Ausführungsform die Phasenverzögerung (Nacheilung) für jede Frequenzkomponente nicht bereitgestellt wird, so wie sich dies für den Fall von jeder der zweiten und dritten Ausführungsformen unterscheidet, wird die Genauigkeit zu einem gewissen Grad verringert, aber die Phasencharakteristik der Transferfunktion wird ausreichend hoch im Vergleich mit dem Fall, bei dem keine Phasenverzögerung bereitgestellt wird.
Da zusätzlich die Berechnung im Vergleich mit der Bereitstellung der Phasenverzögerung für jede Frequenzkomponente einfach wird, kann der Anstieg der Berechnungslast des Controllers 25 unterdrückt werden.
FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die 15 und 16 zeigen eine fünfte bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zum aktiven Verringern der Vibration gemäß der vorliegenden Erfindung.
15 zeigt ein Flussdiagramm, das einen Teil der Identifikationsverarbeitung anzeigt, die in der fünften Ausführungsform ausgeführt wird.
Die 16A und 16B zeigen Wellenformdiagramme, die das Identifikationssignal anzeigen, das von dem Controller 25 während der Ausführung des Identifikationsprozesses ausgegeben wird. 16A ist ein Beispiel des Identifikationssignals mit einer relativ geringen Frequenz und 16B ist ein Beispiel des Identifikationssignals mit der relativ hohen Frequenz. Der andere Aufbau in der fünften Ausführungsform ist der gleiche wie derjenige in der ersten Ausführungsform.
Mit näheren Einzelheiten, anstelle der jeweils in der zweiten, dritten und vierten bevorzugten Ausführungsform verwendeten Technik, werden die Phase und die Amplitude des Identifikationssignals richtig gewählt, sodass die Phasencharakteristik und die Verstärkungscharakteristik der Impulsantwort als die abschließend abgeleitete Transferfunktion so ausgebildet werden, dass sie hohe Genauigkeiten aufweisen, in der gleichen Weise, wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben.
Insbesondere, wie in 15 gezeigt, geht die Routine von dem Schritt 201 zu dem Schritt 601.
Die Phasennacheilung θo wird durch Bezugnahme auf die Tabelle, wie zum Beispiel in 9 gezeigt, auf Grundlage der gegenwärtigen Frequenz fo des Identifikationssignals und gelesen und die Amplitude Ao wird durch Bezugnahme auf die Tabelle, wie zum Beispiel in 10 gezeigt, gelesen.
Dann geht die Routine zu einem Schritt 602, um das Identifikationssignal in einer sinusförmigen Wellenform mit der Frequenz fo, der Phase (–θo), und der Amplitude Ao auszugeben.
Dann geht die Routine zu dem Schritt 203, um das Restvibrationssignal e zu lesen. Die Verarbeitungen der Schritte 602 und 203 werden wiederholt, bis die Bestimmung in dem Schritt 204 „JA" ergibt.
Wenn die Bestimmung in dem Schritt 208 „NEIN" ist, dann kehrt die Routine zu dem Schritt 601 zurück und die voranstehend beschriebene Verarbeitung wird wiederholt in Übereinstimmung mit der neuen Frequenz fo ausgeführt.
Wenn eine derartige Verarbeitung, wie voranstehend beschrieben, ausgeführt wird, wird das Identifikationssignal mit der Phasenverzögerung (Nacheilung) entsprechend zu der Zeitbreite (To/2) bereitgestellt.
Mit anderen Worten, da zum Beispiel, wie in den 16A und 16B gezeigt, die Phasenverzögerung entsprechend zu der Zeitbreite (To/2) für das gesamte Identifikationssignal bereitgestellt wird, wird die Phasenverzögerung in der Transferfunktion als ein Teil der Charakteristiken des Vibrationsübertragungssystems eingebaut.
Als Folge davon kann die Genauigkeit der Phasencharakteristik des Transferfunktionsfilters C^{^} in der gleichen Weise wie in bei der zweiten Ausführungsform verbessert werden.
Da zusätzlich in dem Schritt 601 die Amplitude Ao für jede Frequenz fo so gesetzt wird, dass dann, wenn die Frequenz hoch wird, wie in 10 gezeigt, die Amplitude klein wird, wird die Differenz in der Amplitude Ao für jede Frequenz in der Transferfunktion als ein Teil der Charakteristik des Vibrationsübertragungssystems eingebaut. Die Genauigkeit der Verstärkungscharakteristik des Transferfunktionsfilters C^{^} kann verbessert werden.
Das gleiche Ergebnis und der gleiche Vorteil in der fünften Ausführungsform, wie diejenigen, die in der zweiten Ausführungsform beschrieben wurden, kann erhalten werden.
Da in der fünften Ausführungsform die Phase und Amplitude des Identifikationssignals eingestellt werden, wird zusätzlich die Berechnungsverarbeitung wie in jeder Ausführungsform der zweiten und dritten Ausführungsformen nicht erhöht und die Berechnungslast für den Controller 25 kann gelindert werden.
SECHSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Die 17 bis 18B zeigen eine sechste bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung zum aktiven Verringern der Vibration gemäß der vorliegenden Erfindung.
17 zeigt ein Flussdiagramm eines Teils des Identifikationsprozesses der Transferfunktion.
Der andere Aufbau der sechsten Ausführungsform ist der gleiche wie derjenige in der ersten Ausführungsform.
Das heißt, da in der sechsten Ausführungsform CPU des Controllers 25 das Restvibrationssignal e in Synchronisation zu dem Abtasttakt weiter feiner als der Abtasttakt liest, der für die Vibrationsverringerungssteuerung verwendet wird, wird die Impulsantwort (das Transferfunktionsfilter C^{^}) abgeleitet, die ein diskretes Signal mit einem Intervall zwischen jeder Signalkomponente kürzer als die Periode To ist.
Insbesondere wird der Prozess in jedem Schritt 202 und 203 bei irgendeinem des 1/n Intervalls (n bezeichnet eine beliebige ganze Zahl gleich zu zwei oder größer) der Periode To ausgeführt, um die Zeitserie des Restvibrationssignals e zu dem Intervall (To/n) zu erzeugen.
Dann werden die erzeugten Zeitserien verwendet, um die Prozesse der Schritte 209 und 211 auszuführen.
Somit wird die diskrete Impulsantwort in dem Intervall von To/n einmal abgeleitet.
Wenn die Impulsantwort abgeleitet wird, dann geht die Routine der 17 zu einem Schritt 701, in dem jeder numerische Wert der diskreten Impulsantwort bei dem Intervall To/n sequenziell durch eine n Anzahl von einem Kopf zurückgewonnen wird und gemittelt wird.
In dem Schritt 701 wird jeder numerische Wert der Impulsantwort, der in dem Schritt 211 abgeleitet wird, für jede Periode To gemittelt, um eine neue Zeitserie zu erzeugen.
Dann geht die Routine zu einem Schritt 702, in dem die CPU des Controllers 25 die neue Zeitserie, die in dem Schritt 701 abgeleitet wird, rückwärts auf der Zeitachse eins nach dem anderen verschiebt und die neue Zeitserie, zu der 0 an ihren Kopf hinzugefügt ist, ist die Impulsantwort als eine abschließend erhaltene Transferfunktion.
Dann geht die Routine der 17 zu dem Schritt 212, in dem die Impulsantwort als die abschließende Transferfunktion in das Transferfunktionsfilter C^{^}, das für die Vibrationsverringerungssteuerung verwendet wird, ersetzt wird.
Die 18A und 18B zeigen Wellenformen, die jeweils ein Beispiel des Betriebsergebnisses der sechsten Ausführungsform zeigen.
18A zeigt die Impulsantwort (eine Impulsantwort bei einer übermäßigen Abtastung), die in dem Schritt 211 der 17 abgeleitet wird, wenn n = 4 ist. Dann wird in dem Schritt 701 der Durchschnittswert zu der übermäßig abgetasteten Impulsantwort für jede Periode To abgeleitet und jeder Durchschnittswert entspricht einem Wert, der unmittelbar ein Zwischenwert innerhalb der entsprechenden einen Periode To ist.
18B zeigt die Impulsantwort als jede Zeitserie, die in dem Schritt 701 abgeleitet wird und in der 0 zu ihrem Kopf hinzugefügt ist.
Wenn jede im Schritt 701 abgeleitete Zeitserie einzeln rückwärts auf der Zeitachse verschoben wird, ergibt jeder numerische Wert der entsprechenden einen Zeitserie den Zwischenwert innerhalb der Periode To.
Demzufolge wird jede Zeitserie äquivalent zu der Impulsantwort für die Phasennacheilung (Verzögerung) entsprechend zu der Zeitbreite (To/2).
Somit kann die Genauigkeit der Phasencharakteristik der Transferfunktion C^{^} verbessert werden.
ANDERE ERWÄGUNGEN
Die Steuervorrichtung für die aktive Verringerung der Vibration ist nicht nur auf das Automobilfahrzeug anwendbar, wie in jeder Ausführungsform beschrieben, sondern auch auf eine andere Steuervorrichtung zum aktiven Verringern der Vibration, die aktiv die Vibration verringert, die von einer anderen Vibrationsquelle als der in 1A gezeigten Maschine 30 (dem Motor) entwickelt und übertragen wird.
Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung zum aktiven Verringern der Vibration angewendet werden, die von einem Maschinenwerkzeug entwickelt und in Richtung auf einen Boden oder einen Innenraum einer Fabrikabteilung, in der das Maschinenwerkzeug installiert ist, übertragen wird.
Obwohl der gefilterte-X LMS Algorithmus des synchronen Typs auf jeder Ausführungsform als der Steueralgorithmus angewendet wird, um das Ansteuersignal y zu erzeugen, kann der anwendbare Algorithmus zum Beispiel ein gefilterter-X LMS Algorithmus des normalen Typs sein.
Es sei darauf hingewiesen, dass der numerische Wert von jedem des minimalen Werts fmin, des maximalen Werts fmax, des minimalen Werts f_L und des maximalen Werts f_U nur ein Beispiel ist und in Übereinstimmung mit der Charakteristik des gesteuerten Objekts, auf das die vorliegende Erfindung anwendbar ist, geeignet eingestellt wird.
Ferner sind die in den 9 und 10 gezeigten Tabellen nur Beispiele. Die in 9 gezeigte und die Phasenverzögerung (Nacheilung) darstellenden Tabelle kann in Übereinstimmung mit der Periode To des Abtasttakts für die Vibrationsverringerungssteuerung eingestellt werden und die in 9 gezeigte und die Verstärkungscharakteristik darstellende Tabelle kann in Übereinstimmung mit der Periode To des Abtasttakts unter der Charakteristik des Vibrationsübertragungssystems geeignet eingestellt werden.
Ein theoretisches Konzept für die Prozesse in den Schritten 301 und 302 in der zweiten Ausführungsform und für die Prozesse in den Schritten 401 und 402 in der dritten Ausführungsform wird nachstehend mit Einzelheiten unter Bezugnahme auf die 19A, 19B und 20 beschrieben.
Das heißt, eine inverse Fourier-Transformation einer Frequenzantwort ist die Impulsantwort.
Die Antwort auf einen impulsförmigen Eingang mit einer Breite der Periode To des Abtasttakts wird tatsächlich für das Transferfunktionsfilter C^{^} benötigt.
Eine Laplace-Transformation der Impulsantwort führt zu 1.
Andererseits kann ein Signal f(t) in der Impulsform mit der Breite a, wie in 19 gezeigt, als eine Summe von zwei Stufenfunktionen f1(t) und f2(t) ausgedrückt werden, wie in 19B gezeigt.
Das heißt, f(t) = f1(t) + f2(t).
Somit wird die Laplace-Transformation von f(t) als: F(s) = 1/s – 1/s e^–as(2)' ausgedrückt, wobei s einen Laplace-Transformations-Operator bezeichnet und s = jω ist.
Wenn die Frequenzcharakteristik abgeleitet wird, wird jω in s in der Gleichung (2)' eingesetzt, F(jω) = –{sin(aω) + j(1 – cos(aω))}/ω (2)''
Die Verstärkung davon ist: |F(jω)| = {2(1 – cos(aω))}½/ω (3)
Die Phasenverzögerung (Nacheilung) ist ∠F(jω) = (1 – cos(aω))/sin(aω) (4)
Das Signal f(t) in der Impulsform mit der Breite von a weist die Beziehungen der Gleichung (3) und (4) in Bezug auf eine echte Impulsantwort auf.
Somit sind die ähnlichen Beziehungen (der Fall, bei dem der Vergleich im Hinblick auf die Frequenzcharakteristik durchgeführt wird) zwischen der Antwortwellenform zu dem Signal f(t) in der Impulsform mit der Breite a und der Antwortwellenform zu den echten Impulssignal vorhanden.
Somit werden die Korrekturen der Gleichungen (3) und (4) für die Impulsantwort so durchgeführt, dass die Impulsantwort in die Antwort des impulsförmigen Signals transferiert werden kann.
Die Verstärkungscharakteristik der Gleichung (3) ist die in 20 gezeigte Charakteristik und ist durch a geteilt, um so eine Niederfrequenzverstärkung von 1 zu ergeben: {2(1 – cos(aω))}^½/aω(3)'.
Die Phasennacheilung (Verzögerung) der Gleichung (4) ergibt eine Zeitverzögerung von a/2.
Wie voranstehend beschrieben, ist das Verfahren zum Korrigieren der Verstärkungscharakteristik insbesondere derart, dass die Amplitudenkorrektur für die sinusförmige Welle als das Identifikationssignal in Übereinstimmung mit der Gleichung (3)' durchgeführt wird, beispielsweise die Amplitudenkorrektur für den Prozess vor der Fourier-Transformation in dem Schritt 302 in Übereinstimmung mit der Gleichung (3)' durchgeführt wird, oder beispielsweise die Korrektur zum Multiplizieren des Prozesses nach der Fourier-Transformation in dem Schritt 402 durchgeführt wird.

Claims

Adaptive Steuervorrichtung, umfassend: eine Steuervibrationsquelle (1), die in der Lage ist, eine Steuervibration zu entwickeln, die einer Vibration entgegenwirken soll, die durch eine Vibrationsquelle (30) entwickelt wird; einen Referenzsignalgenerator (26) zum Erfassen einer Vibrationsbedingung der Vibrationsquelle (30) und Ausgeben eines Vibrationsbedingungs-Anzeigesignals als ein Referenzsignal (x); einen Restvibrations-Detektor (22) zum Erfassen einer Restvibration nach der Entgegenwirkung der Steuervibration gegen die Vibration, die durch die Vibrationsquelle (30) entwickelt wird, und zum Ausgeben eines Restvibrationssignals (e); einen aktiven Vibrationscontroller (25), zum Ansteuern der Steuervibrationsquelle (1) so, dass die Vibration, die durch die Vibrationsquelle (30) entwickelt wird, unter Verwendung eines Steueralgorithmus mit einer Übertragungsfunktion zwischen der Steuervibrationsquelle (1) und dem Restvibrationsdetektor (22) auf Grundlage des Referenzsignals (x) des Restvibrationssignals (e) verringert wird; eine Identifikationssignal-Zuführungseinheit (202) zum Zuführen einer Vielzahl von Identifikationssignalen, in der Form von sinusförmigen Wellenformen, an die Steuervibrationsquelle (1); eine Antwortsignal-Leseeinheit (203) zum Lesen des Restvibrationssignals (e), wenn eine Steuervibration entsprechend zu jedem der Vielzahl von Identifikationssignalen, die von der Identifikationssignal-Zuführungseinheit zugeführt werden, durch die Steuervibrationsquelle (1) synchron zu einem Abtasttakt entwickelt wird; einen Übertragungsfunktions-Identifizierer (209, 211) zum Identifizieren der Übertragungsfunktion auf Grundlage des Restvibrationssignals (e), das von der Antwortsignal-Leseeinheit gelesen wird; und einen Frequenzwähler (201, 205–208) zum Wählen der Frequenzen der jeweiligen Vielzahl von sinusförmigen Identifikationssignalen, die von der Identifikationssignal-Zuführungseinheit zugeführt werden, nacheinander, so dass ein Frequenzintervall zwischen zueinander angrenzenden gewählten Frequenzen in einem bestimmten Frequenzband (f_L–f_U) kürzer als dasjenige in irgendeinem anderen Frequenzband ist.
Adaptive Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das bestimmte Frequenzband ein Frequenzband ist, in dem ein Resonanzphänomen kontinuierlich bei einem gesteuerten Objekt, das die Vibrationsquelle (30) einschließt, auftritt.
Adaptive Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Übertragungsfunktions-Identifizierer umfasst: einen Fourier-Transformations-Rechner (209) zum Ausführen einer Fourier-Transformation für das Restvibrationssignal (e), das durch die Antwortsignal-Leseeinheit (203) gelesen wird, um Frequenzkomponenten abzuleiten, die den Frequenzen der jeweiligen Vielzahl von sinusförmigen Identifikationssignalen entsprechend; einen Interpolationsrechner (210) zum Ausführen einer Interpolation auf Grundlage der jeweiligen Frequenzkomponenten, so dass die Frequenzintervalle der jeweiligen Frequenzkomponenten, die von dem Fourier-Transformations-Rechner (20) abgeleitet werden, gleichförmig werden; und einen Inverse-Fourier-Transformations-Rechner (211) zum Ausführen einer inversen Fourier-Transformation für eine synthetisierte Frequenzkomponente für die gleichförmig gemachten Frequenzkomponenten des jeweiligen Frequenzintervalls von dem Interpolationsrechner (210), um eine Impulsantwort als die Übertragungsfunktion abzuleiten.
Adaptive Steuervorrichtung nach Anspruch 1, die ferner einen Block (301; 401; 501), der eine Phasennacheilung bereitstellt, umfasst, um eine Phasennacheilung entsprechend zu einer Zeitbreite von einer halben Periode des Abtasttakts für die Übertragungsfunktion, die durch den Übertragungsfunktions-Identifizierer (209, 211) abgeleitet werden soll, bereitzustellen.
Adaptive Steuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Block (301, 401; 501), der eine Phasennacheilung bereitstellt, das Restvibrationssignal (e), das von der Antwortsignal-Leseeinheit (203) gelesen wird, um eine halbe Periode (To/2) des Abtasttakts verzögert, um so die Phasennacheilung für die Übertragungsfunktion bereitzustellen.
Adaptive Steuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Übertragungsfunktions-Identifizierer umfasst: einen Fourier-Transformations-Rechner (209) zum Ausführen einer Fourier-Transformation für das Restvibrationssignal (e), das durch die Antwortsignal-Leseeinheit (203) gelesen wird, um Frequenzkomponenten entsprechend zu den Frequenzen der jeweiligen Vielzahl von sinusförmigen Identifikationssignalen abzuleiten; und einen Inverse-Fourier-Transformations-Rechner (21l) zum Ausführen einer inversen Fourier-Transformation für eine synthetisierte Frequenzkomponente der jeweiligen Frequenzkomponenten, die von dem Fourier-Transformations-Rechner (209) abgeleitet werden; und wobei der Block (301; 401; 501), der eine Phasennacheilung bereitstellt, die Phasennacheilung für ein Berechnungsergebnis des Fourier-Transformations-Rechners (209) bereitstellt.
Adaptive Steuervorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Übertragungsfunktions-Identifizierer (209, 211) eine diskrete Impulsantwort, quantisiert bei der Periode des Abtasttakts, ableitet und der Block (301; 401; 501), der eine Phasennacheilung bereitstellt, die diskrete Impulsantwort um einen halben Abgriff verzögert, um so die Phasennacheilung für die Übertragungsfunktion bereitzustellen.
Adaptive Steuervorrichtung nach Anspruch 1, die ferner einen Block (301; 401; 501), der eine Phasennacheilung bereitstellt, umfasst, um eine Phasennacheilung, die einer Zeitbreite der Hälfte einer Periode des Abtasttakts für die jeweilige Vielzahl von sinusförmigen Identifikationssignalen entspricht, vorher bereitzustellen.
Adaptive Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Übertragungsfunktions-Identifizierer (209, 211), sobald die Impulsantwort in einer diskreten Form durch ein vorgegebenes Zeitintervall quantisiert ist, welches kürzer als eine Periode des Abtasttakts ist, jeden numerischen Wert der Impulsantwort in einer diskreten Form für jede Periode des Abtasttakts mittelt, um eine Zeitserie der Impulsantwort zu erzeugen, und die Zeitserie der Impulsantwort ableitet, in der Null zu dem Kopf davon als eine abschließend abgeleitete Impulsantwort hinzugefügt wird.
Adaptive Steuervorrichtung nach Anspruch 9, wobei das vorgegebene Zeitintervall eine Zeitbreite entsprechend zu 1/n (wobei n eine beliebige ganze Zahl gleich zu 2 oder mehr bezeichnet) der Periode des Abtasttakts ist.
Adaptive Steuervorrichtung nach Anspruch 1, die ferner eine Verstärkungscharakteristik-Korrektureinheit (302; 402) zum Korrigieren einer Verstärkungscharakteristik der Übertragungsfunktion, die durch den Übertragungsfunktions-Identifizierer (209, 211) abgeleitet werden soll, auf Grundlage einer Periode des Abtasttakts zu korrigieren.
Adaptive Steuervorrichtung nach 11, wobei die Verstärkungscharakteristik-Korrektureinheit (402) eine Amplitude des Restvibrationssignals (e), das durch die Antwortsignal-Leseeinheit (203) gelesen wird, in einer derartigen Weise reduziert, dass dann, wenn die Frequenz jedes sinusförmigen Identifikationssignals hoch wird, eine Verringerungsbreite für die Amplitude des Restvibrationssignals breit wird.
Adaptive Steuervorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Übertragungsfunktions-Identifizierer umfasst: einen Fourier-Transformations-Rechner (209) zum Ausführen einer Fourier-Transformation für das Restvibrationssignal (e); das durch die Antwortsignal-Leseeinheit (203) gelesen wird, um Frequenzkomponenten entsprechend zu den Frequenzen der jeweiligen Vielzahl von sinusförmigen Identifikationssignalen abzuleiten; und einen Inverse-Fourier-Transformations-Rechner (211) zum Ausführen einer inversen Fourier-Transformation für eine synthetisierte Frequenzkomponente der jeweiligen Frequenzkomponenten, die durch den Fourier-Transformations-Rechner (209) abgeleitet werden; und wobei die Verstärkungscharakteristik-Korrektureinheit (402) eine Berechnungsbreite des Fourier-Transformations-Rechners in einer derartigen Weise verringert, dass dann, wenn die Frequenz von jedem sinusförmigen Identifikationssignal hoch wird, eine Verringerungsbreite für das Berechnungsergebnis des Fourier-Transformations-Rechners breit wird.
Adaptive Steuervorrichtung nach Anspruch 4, die ferner eine Verstärkungscharakteristik-Korrektureinheit (601) zum Korrigieren einer Verstärkungscharakteristik der Übertragungsfunktion, die durch den Übertragungsfunktions-Identifizierer (209, 211) abgeleitet werden soll, auf Grundlage der Periode des Abtasttakts korrigieren.
Adaptive Steuervorrichtung nach Anspruch l, die ferner eine Amplituden-Korrektureinheit zum Korrigieren einer Amplitude von jedem sinusförmigen Identifikationssignal auf Grundlage einer Periode des Abtasttakts umfasst.
Adaptive Steuervorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Amplitude von jedem sinusförmigen Identifikationssignal klein wird, wenn die Frequenz von jedem Identifikationssignal hoch wird.
Adaptive Steuervorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Block, der eine Phasennacheilung bereitstellt, die Phasennacheilung (θ) für einen Realteil (A) und einen Imaginärteil (B) der Frequenzkomponente für jede Frequenz der sinusförmigen Identifikationssignale, die durch den Fourier-Transformations-Rechner abgeleitet werden, in der folgenden Matrix bereitstellt:
und wobei die Phasennacheilung (Θ) groß wird, wenn die Frequenz hoch wird.
Adaptive Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vibrationsquelle ein Fahrzeugmotor (30) ist, die Identifikationssignal-Zuführungseinheit jedes der Vielzahl von sinusförmigen Identifikationssignalen an die Steuervibrationsquelle zuführt, wenn ein Schalter eingeschaltet wird, die Steuervibrationsquelle eine aktive Motoranbringung (1) umfasst, das bestimmte Frequenzband im Bereich von einer minimalen Grenze f_U, z. B. 20 Hz, bis zu einer maximalen Grenze f_L, z. B. 80 Hz liegt, wobei die Frequenz (fo) von jedem sinusförmigen Identifikationssignal von einem minimalen Wert fmin, z. B. 10 Hz, bis f_L um ein vorgegebenes Inkrement (ΔF) erhöht wird, von f_L auf f_U um eine Hälfte des vorgegebenen Inkrements (Δf/2) erhöht wird und von oberhalb f_U auf einen maximalen Wert fmax, z. B. 150 Hz, um das vorgegebene Inkrement (Δf) erhöht wird, und die identifizierte Übertragungsfunktion C in ein Übertragungsfunktionsfilter (C^) für den Zweck einer Vibrationsverringerungssteuerung eingesetzt wird.
Verfahren zum aktiven Steuern der Verringerung einer Vibration, die durch eine Vibrationsquelle entwickelt und übertragen wird, umfasst die folgenden Schritte: Bereitstellen einer Steuervibrationsquelle, die in der Lage ist, eine Steuervibration zu entwickeln, die der Vibration, die durch die Vibrationsquelle entwickelt wird, entgegenzuwirken; Erfassen einer Vibrationsbedingung der Vibrationsquelle und Ausgeben eines Vibrationsbedingungs-Anzeigesignals als ein Referenzsignal (x); Erfassen einer Restvibration nach dem Entgegenwirken der Steuervibration gegen die Vibration, die durch die Vibrationsquelle entwickelt wird, und Ausgeben eines Restvibrationssignals (e); Ansteuern der Steuervibrationsquelle, um so die durch die Vibrationsquelle entwickelte Vibration unter Verwendung eines Steueralgorithmus mit einer Übertragungsfunktion zwischen der Steuervibrationsquelle und der Restvibrationserfassung auf Grundlage des Referenzsignals (x) und des Restvibrationssignals (e) zu verringern; Zuführen einer Vielzahl von Identifikationssignalen, in der Form von sinusförmigen Wellenformen, an die Steuervibrationsquelle; Lesen des Restvibrationssignals (e), wenn eine Steuervibration entsprechend zu jedem der Vielzahl von Identifikationssignalen, die zugeführt werden, durch die Steuervibrationsquelle in Synchronisation zu einem Abtasttakt entwickelt wird; Identifizieren der Übertragungsfunktion auf Grundlage des Restvibrationssignals, das in dem vorangehenden Leseschritt gelesen wird; und Wählen der Frequenzen der jeweiligen Vielzahl von sinusförmigen Identifikationssignalen, die zugeführt werden, nacheinander, so dass ein Frequenzintervall zwischen zueinander angrenzenden gewählten Frequenzen in einem bestimmten Frequenzband (f_L–f_U) kürzer als dasjenige irgendeinem anderen Frequenzband ist.